Termodinâmica Aula 4

• Dilatação térmica: Todos os corpos na natureza estão sujeitos a este fenômeno, uns mais outros menos. Geralmente quando aquecemos algum corpo, ou alguma substância, esta tende a aumentar seu volume (expansão térmica). E, se resfriarmos algum corpo ou substância esta tende a diminuir seu volume (contração térmica). 
• Existem alguns materiais que em condições especiais fazem o contrário, ou seja, quando aquecem contraem-se e quando esfriam dilatam-se. É o caso da água quando está na faixa de temperatura entre 0ºC e 4ºC. Porém este é um caso isolado, pois a água é considerada uma substância anômala. 
• Porque a dilatação térmica acontece? Bem, você deve estar lembrado que quando aquecemos alguma substância estamos aumentando a agitação de suas moléculas, e isso faz com que elas se afastem umas das outras, aumentando logicamente o espaço entre elas. 
• Para uma molécula é mais fácil, quando esta está vibrando com mais intensidade, afastar-se das suas vizinhas do que aproximar-se delas. Isso acontece por causa da maneira como as forças moleculares agem no interior da matéria. 
• Então, se o espaço entre elas aumenta, o volume final do corpo acaba aumentando também. Quando resfriamos uma substância ocorre exatamente o inverso. Diminuímos a agitação interna das mesmas o que faz com que o espaço entre as moléculas diminua, ocasionando uma diminuição do volume do corpo. Se o espaço entre as moléculas diminui, o volume final do corpo acaba diminuindo também.
• Como calcular estas dilatações ou estas contrações? Existem três equações simples para determinar o quanto um corpo varia de tamanho, e cada uma delas deve ser usada em uma situação diferente: 

• Vale destacar que o coeficiente de dilatação linear (alfa) é um número tabelado (ver tabela abaixo) e depende de cada material. Com ele podemos comparar qual substância dilata ou contrai mais do que outra. Quanto maior for o coeficiente de dilatação linear da substância mais facilidade ela terá para aumentar seu tamanho, quando aquecida, ou diminuir seu tamanho, quando resfriada. Outra coisa interessante de notar é que, se soubermos o valor do coeficiente de dilatação linear de uma determinada substância, poderemos também saber o valor do coeficiente de dilatação superficial (beta) e o coeficiente de dilatação volumétrica (gama) da mesma. 
• Eles se relacionam da seguinte maneira: beta= 2 alfa e gama= 3 alfa

• Obs: DL , DA ou DV positivos significa que a substância aumentou suas dimensões. DL , DA ou DV negativos significa que a substância diminuiu suas dimensões.
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